基于专业化背景的高等数学教学改革研究*

何国亮

（郑州轻工业学院数学与信息科学学院，河南郑州 450002）

基于专业化背景的高等数学教学改革研究*

何国亮

（郑州轻工业学院数学与信息科学学院，河南郑州 450002）

文章针对应用型本科教育中高等数学教学在专业化背景下的现状及存在问题，提出高等数学专业化建设的三点意义，并从专业化的角度出发，提出改革教学内容、教学目标、教学模式、校本教材、教师队伍、评价体系等高等数学专业化建设的对策.

专业化;高等数学;教学改革

应用型本科教育是培养具有相关知识、能力和综合素质，面向生产、建设、管理、服务第一线的高级应用型专门人才的教育.这种培养人才所需要的思维和科学处理问题的能力恰好是高等数学这门课程所能给予的.高等数学作为一门基础性学科，在工程、计算机、生物医学、经济管理等诸多专业开设.作为工具性学科，大部分学校都会为大一新生开设这门课程，目的是通过该课程的学习，为后续课程提供必要的分析手段，同时培养学生的数学素养和解决实际问题的能力.但目前高等数学的教学效果，远远达不到工具性学科的要求.因此，高等数学的专业化教学便成为当前课程改革所面临的重大问题.

1 专业化背景下高等数学教学的现状及存在的问题

1.1 教学内容与专业不吻合

目前，由于高等数学课时和学生水平的限制，大部分任课教师会针对每一个知识点直接进行逻辑推理或者讲解做题方法，多数学生学习起来感到枯燥难懂.同时，高等数学知识本身具有连贯性，如果直接删减部分内容会影响后面内容的教授和理解，高等数学课堂多偏重于理论的推导和繁琐的计算，缺少对数学思想、数学方法和数学能力的培养.多数教师在讲授那些能很好为专业课服务的内容时一带而过，比如微积分中导数的概念如何应用到经济学的边际分析和弹性分析领域，空间解析几何的知识如何应用到各种制图以及图形结构分析中等.

1.2 教材内容与专业不匹配

目前本科教育中，非数学专业选择的教材绝大部分都是同济大学出版社出版的高等数学.这本教材的优点是知识点全面、论证充分，但其中选择的引例大部分是几何和物理方面的，对于经济管理、生物医学和工程技术等方面的应用很少提及.因此，就会给这些专业的学生造成“专业课用不上数学或数学应用不明显”的误解.

1.3 缺乏懂专业的数学教师队伍

由于大学院系是独立的教学单位，基础课教师和专业课教师很少有机会在一起开展教学研究工作，对于不同学科的前沿性问题无法通过校内交流的方式获得.很多教师在讲授高等数学的内容时，由于对各门专业知识掌握的较少，所以在将数学与不同学科有机结合的教学上就显得非常单薄.虽然现在很多高校都在探索如何使基础课教师适应不同的专业课堂，但效果并不明显.

1.4 考核评价方式单一

目前高校采用的评价方式有两种:考试和考查.考试大多是“平时成绩+期末成绩”的综合评定，在二者的比例分配上一般是20%+80%.对于平时成绩的考核，教师们通常是把出勤和作业完成的情况放在一起.而学生常常是应付答到，课堂不注意听讲，课下拿着其他同学的作业抄袭.在期末考试的内容设置上也都是常规题目，学生大多是在期末对其进行突击学习，将教师上课讲授的例题重新做一遍就可以顺利过关.这种评价方式不仅不能激励学生，还助长了学校的不良风气.虽然有些学校采用考查课的形式，但考查的内容和方式仍然是对数学基本概念、基本运算能力的测试，很少涉及到模型建立等内容.这两种评价方式都不能激发学生学习的主动性和积极性，真正实现基础课的教学目标.

2 高等数学专业化建设的意义

2.1 有利于发挥数学在专业内容学习中的作用

要应用某种知识技术去解决问题，首先应该掌握其基本理论或原理，再去学习怎样应用它，用好它.由于不同专业的学生需要的数学基础知识不同，所以在知识的传授过程中，一定要以专业够用、难度适中为基本原则.比如，西方经济学是经济管理类专业的必修课，其中讲到边际效用递减规律时就要用到导数;再比如，机械制图中讲到各种制图以及图形结构分析时就要用到空间解析几何中的相关知识.因此面对不同专业的学生，高等数学课堂数学基础知识的需求明显不同.如何使数学基础知识深入到专业服务中去，需要每一位教师关注所教学生的专业背景，如果有必要，可以和专业课教师一起进行教学研讨，以便掌握不同专业对数学基础知识的需求.

2.2 有利于提高学生解决实际问题的能力

对于高校学生来说，要想成功解决社会和生活中遇到的实际问题，必须具备抽象思维和逻辑思维能力.拥有这些能力能使学生更敏锐地洞察周围事物的发展变化并作出正确的判断.比如，通过数学建模这门课的学习，学生可以看到怎样应用数学知识解决现实中的问题.2011年全国大学生数学建模竞赛的C题涉及到“企业退休职工的养老金制度改革”，这个问题的解决要通过建立灰色模型和Matlab软件编程才能完成，而这些知识的基础就是高等数学，通过学习所获得的科学精神和分析问题的方式将会使学生受益终身.

2.3 有利于改善教师的知识结构

要想使学生适应社会发展的要求，首先要提高教师的专业素养.高等数学走专业化道路要求教师要想自如应对学生提出的各种专业问题不能只是专心于自己的专业，还要扩充自己专业以外的领域，这对教师个人素养的提高也是一种督促.本科阶段是全面的素质教育，通过高等数学教学的专业化建设，能够改变当前很多教师“一本教案吃天下”的现状.这种教学改革会大大促进教师通过不同方式扩充自己的知识面，并且在教学过程中积极实践，探索适合不同专业、不同层次学生的教学模式.

3 高等数学专业化建设的对策

3.1 教学内容专业化

数学专业与非数学专业对数学知识的需求从广度和深度上是不一样的.数学专业要求知识的纵深层次要把握到位，但对于大多数非数学专业而言，它们的重点是应用知识.如果教师在计算技巧和计算方法上花大量的时间，授课效果肯定不理想，教师可以引入数学软件帮助教学与计算，尤其是推导复杂且重复性的计算.因此，在教学课时、教学内容的安排上要有所侧重.一方面，对于在专业课中应用较多的基础知识要重点讲解，并且让学生通过反复的练习达到熟练运用的程度.对于级数、曲线积分等一些与专业联系不十分紧密的章节可以大胆的删减.另一方面，在数学软件的教学上也要根据专业区别对待.比如，对于经济管理类专业的学生，应该在教学过程中穿插Spss、Eviews等用来做因子分析、聚类分析的数学软件;而对于工科类学生，图形、图像的处理是必须掌握的专业技能，Matlab的学习就显得尤为重要.根据专业的需求调整教学内容，让学生切实体会数学在专业课程中的应用价值，激发其学习高等数学的求知欲和兴趣.

3.2 教学目标专业化

教学目标是指教学活动实施的方向和预期达成的结果，是一切教学活动的出发点和最终归宿，它既与教育目的、培养目标相联系，又不同于教育目的和培养目标.因此，高等数学课教师应和专业课教师一起根据高等数学课的特点、专业课对数学知识的需求以及该专业的发展前景，结合学生的实际情况，充分考虑其深度、广度，共同研究制定高等数学课的教学目标.要根据不同专业修订教学目标，比如工科学生毕业后要有较强的动手能力，因此在制订教学目标时要突出思维方式和创造力的培养，同时课堂教学的例题应该选择与学生所学专业有关的工程实际问题.从数学的角度逐渐将工程问题抽象为物理问题，再转化为数学问题，再用数学的分析结果去解释相应的物理现象与工程问题.这样不仅将数学知识与专业知识相结合，同时也加强了学生对专业的理解，并认识到数学的重要性，从而激发学生对高等数学课程学习的积极性，以体会到高等数学不仅是基础理论，更是解决实际问题的重要工具.

3.3 教学模式专业化

教学模式是对教学规律的多种科学有效的教学方法和方式的基本操作程序的提炼、提升、归纳和总结.传统的教学模式多为教师主导、学生配合的形式，新型专业化教学模式要充分体现“自主、参与、合作、探究”的特性，遵循“学生为本”的原则和规律，把实践操作融入到课堂教学中.根据文理科学生的特点、专业偏好和专业特长，采取不同的教学模式.对于文科生，要多采用形象教学，以文字、语言甚至是影视动画的形式为学生讲解例题.多在课堂上穿插数学文化和人文思想，让学生在积极活跃的氛围中学习.因此，对于授课教师来说，承担某专业的高等数学课程应该对相应专业的教研室进行调研，了解该专业的人才培养方案、定位、就业去向、专业特点等因素，革新教学观念和思想.

3.4 校本教材专业化

应用型本科的基础课教学要突出实用性，联系专业实际，把不同专业的应用案例引入教学，编写适合自己学校的校本教材.传统的数学教材是经过很多专家长期钻研、去粗取精得来的，而且大多教师从学生时代就已经适应了这一套经典模式，不容易在教学内容上有创新.但随着时代的发展，越来越多的交叉性学科使当前的教材远远不能满足教学的需要.因此，我们必须对现行教材进行改革，将知识盲点补充到教材之中，摒弃脱节现象，使高等数学和不同的专业学科实现良好的对接.

3.5 师资队伍专业化

为了使学生熟练运用数学知识解决实际问题，教师不但要精于自己的专业知识，更要掌握与所教专业相关的课程与知识.这些知识的获得可以通过多种渠道，通过院系之间的交流学习取长补短;通过听与数学相关的专业课、讲座来领悟数学与不同专业之间的联系，掌握该领域的新知识、新概念和重大事件;通过与不同专业的教学团队和科研团队开展课题研究，共同促进高等数学的教学改革以及师资队伍的专业化建设.学校也要给教师的专业化建设搭建平台，通过外派学习、请专家入校等多种方式鼓励基础课教师参与企业实践和成果转化.

3.6 评价体系专业化

随着教育改革的不断深化，不仅教学内容、教学目标、教学方法和师生关系发生了转变，教学评价机制也由终端评价转向过程评价和方式评价.对于不同专业可以采用灵活的评价机制，不拘泥于考试形式和考试的内容，要随专业进行调整，对于基础知识的考查可以通用，但要在试题中反映不同专业的实际问题.传统的考查方式可以用数学建模竞赛的形式替代，让学生参与小组讨论，在学期初给学生几个备选题目，学期末以小组报告的形式提交.这种评价方式能激发学生的学习兴趣，同时培养了学生对基础知识的应用能力和团队合作精神.

为适应国家、社会对应用型、创新型人才的需要，高校要革新传统高等数学教学模式为专业服务.教师要革新高等数学的教学理念，从专业化出发充实教学内容，采用更加有效的教学手段，使学生通过数学学习在创新能力和应用能力等方面得到提高，真正能够适应社会经济发展需求，适应科技进步的要求，适应专业化建设的要求.

［1］于海波.应用型本科高等数学课程改革的探索［J］.理论观察，2010（3）:115－116.

［2］郑爱武.影响高等数学教育的问题分析及对策研究［J］.大学教育，2014（1）:128－129.

［3］赵利云.浅谈高等数学与专业接轨［J］.科技创新导报，2010（3）:226.

［4］肖前军.基于专业课程改革需要的高职数学课程改革实践［J］.职业技术教育，2009（29）:8 －11.

［5］齐邦交.论工科高等数学课如何为专业课服务［J］.天水师范学院学报，2006，26（5）:110－112

Study on Teaching Reform of Higher Mathematics Based on Professional Background

HE Guo－liang
（School of Mathematics and Information Science，Zhengzhou University of Light Industry，Zhengzhou，Henan 450002，China）

Based on the present situation and problems existing in the specialization process of higher mathematics teaching in applied undergraduate education，the paper illustrates the significance of specialization from three aspects，and finds some solutions of specialization construction from the reform of teaching contents，teaching aims and teaching models，from researches on school－ based books and development of professional teaching staff as well as positive evaluation methods.

specialization;higher mathematics;teaching reform

G642

A

1008－7974（2014）03－0076－03

2014－03－12

何国亮（1983－），男，河南郑州人，博士，副教授.

国家基金数学天元基金（11326166）;郑轻博士基金（2013BSJJ051）.

（责任编辑:陈衍峰）